RU2658592C1 - Device for studies of dynamic state of rocks in a well - Google Patents
Device for studies of dynamic state of rocks in a well Download PDFInfo
- Publication number
- RU2658592C1 RU2658592C1 RU2017127433A RU2017127433A RU2658592C1 RU 2658592 C1 RU2658592 C1 RU 2658592C1 RU 2017127433 A RU2017127433 A RU 2017127433A RU 2017127433 A RU2017127433 A RU 2017127433A RU 2658592 C1 RU2658592 C1 RU 2658592C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- switch
- amplifier
- unit
- input
- rectifier
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V1/00—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting
- G01V1/40—Seismology; Seismic or acoustic prospecting or detecting specially adapted for well-logging
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V11/00—Prospecting or detecting by methods combining techniques covered by two or more of main groups G01V1/00 - G01V9/00
- G01V11/007—Prospecting or detecting by methods combining techniques covered by two or more of main groups G01V1/00 - G01V9/00 using the seismo-electric effect
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01V—GEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
- G01V3/00—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation
- G01V3/18—Electric or magnetic prospecting or detecting; Measuring magnetic field characteristics of the earth, e.g. declination, deviation specially adapted for well-logging
Abstract
Description
Процесс трещинообразования в горных породах сопровождается сейсмоакустической эмиссией и электромагнитным излучением среды, однако наличие сейсмоакустического излучения и электромагнитного излучения в объеме геосреды происходит по-разному. В анизотропных средах распределение сигналов по направлениям не одинаково. Это позволяет классифицировать зоны нарушенности по их тектонофизической природе. Применение 3-компонентных измерений рассматриваемых процессов позволяет по расхождению амплитуд сигналов определять интервалы трещиноватости с разной направленностью трещин и тем самым выделять анизотропные и изотропные зоны по разрезу скважин. Применение трехкомпонентных измерений сейсмоакустической эмиссии и электромагнитного излучения позволяет увеличить объем информации в нарушенных зонах при естественном залегании пород и осуществляется впервые. Это также снижает стоимость геофизических исследований и расширяет область применения предлагаемого устройства.The process of crack formation in rocks is accompanied by seismic acoustic emission and electromagnetic radiation of the medium, however, the presence of seismic acoustic radiation and electromagnetic radiation in the volume of the geomedium occurs in different ways. In anisotropic media, the directional distribution of signals is not the same. This allows us to classify zones of disturbance according to their tectonophysical nature. The use of 3-component measurements of the processes under consideration allows us to determine the intervals of fracturing with different directions of the cracks by the difference in the amplitudes of the signals and thereby distinguish anisotropic and isotropic zones along the section of the wells. The use of three-component measurements of seismic-acoustic emission and electromagnetic radiation allows to increase the amount of information in disturbed zones during natural occurrence of rocks and is carried out for the first time. It also reduces the cost of geophysical research and expands the scope of the proposed device.
Известно устройство [1], содержащее три взаимно ортогональных датчика акустических сигналов, коммутатор, блок управления, антенну для приема электромагнитных сигналов, высокочастотный перестраиваемый усилитель. К недостаткам устройства следует отнести то, что оно измеряет только одну составляющую электромагнитного сигнала, что существенно снижает его возможности. Кроме того, требуется трехжильный кабель и дополнительные устройства для преобразования измеряемых сигналов в цифровую форму.A device [1] is known, comprising three mutually orthogonal acoustic signal sensors, a switch, a control unit, an antenna for receiving electromagnetic signals, and a high-frequency tunable amplifier. The disadvantages of the device include the fact that it measures only one component of the electromagnetic signal, which significantly reduces its capabilities. In addition, a three-wire cable and additional devices are required to convert the measured signals into digital form.
Известно устройство [2], содержащее три взаимно ортогональных датчика акустических сигналов, термометр, блок гамма-каротажа. Это устройство не позволяет измерять электромагнитные сигналы. Кроме того, применение частотно-импульсного модулятора, работающего на частоте, близкой к частотам электромагнитных сигналов, исключает возможность их измерения из-за высоких помех со стороны модулятора.A device [2] is known, containing three mutually orthogonal sensors of acoustic signals, a thermometer, a gamma-ray logging unit. This device does not measure electromagnetic signals. In addition, the use of a pulse-frequency modulator operating at a frequency close to the frequencies of electromagnetic signals excludes the possibility of their measurement due to high interference from the modulator.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемому изобретению является устройство [3], содержащее в скважинном приборе три взаимно ортогональных датчика акустических сигналов, первый и второй коммутаторы, усилитель, блок фильтров, аналого-цифровой преобразователь, ферритовую антенну, блок передачи. К недостаткам устройства следует отнести то, что оно измеряет только одну составляющую электромагнитного сигнала, что может привести к ошибкам измерений при определении динамического состояния среды.The closest technical solution to the proposed invention is a device [3], comprising three mutually orthogonal acoustic signal sensors, a first and second switches, an amplifier, a filter unit, an analog-to-digital converter, a ferrite antenna, and a transmission unit in the downhole tool. The disadvantages of the device include the fact that it measures only one component of the electromagnetic signal, which can lead to measurement errors in determining the dynamic state of the medium.
Устройство для исследования в скважинах динамического состояния горных пород, содержащее ферритовую антенну, три конденсатора, первый коммутатор конденсаторов, первый усилитель, смеситель, фильтр нижних частот, переключаемый генератор, выпрямитель, три взаимно ортогональных датчика акустических сигналов, второй коммутатор, второй усилитель, блок полосовых фильтров, блок выпрямителей, четвертый коммутатор, аналого-цифровой преобразователь, блок передачи, блок гамма-каротажа, отличается тем, что в него дополнительно введены две ферритовые антенны, расположенные перпендикулярно оси скважинного прибора таким образом, что с первой антенной они образуют взаимно ортогональную систему, оси чувствительности которой параллельны осям геоакустических датчиков, третий коммутатор ферритовых антенн, выход которого подключен к входу первого коммутатора конденсаторов и входу первого усилителя, а также заграждающий фильтр, вход которого подключен к выходу второго усилителя, а выход - к входу блока полосовых фильтров.A device for researching the dynamic state of rocks in wells, containing a ferrite antenna, three capacitors, a first capacitor switch, a first amplifier, a mixer, a low-pass filter, a switched generator, a rectifier, three mutually orthogonal acoustic signal sensors, a second switch, a second amplifier, a strip unit filters, rectifier unit, fourth switch, analog-to-digital converter, transmission unit, gamma-ray logging unit, characterized in that two ferrites are additionally introduced into it antennas located perpendicular to the axis of the downhole tool so that they form a mutually orthogonal system with the first antenna, whose sensitivity axes are parallel to the axes of the geoacoustic sensors, a third ferrite antenna switch, the output of which is connected to the input of the first capacitor switch and the input of the first amplifier, as well as the barrier a filter whose input is connected to the output of the second amplifier, and the output to the input of the bandpass filter block.
На чертеже изображена функциональная схема устройства. Устройство содержит:The drawing shows a functional diagram of the device. The device contains:
1, 2, 3 - три ферритовых антенны,1, 2, 3 - three ferrite antennas,
4 - третий коммутатор ферритовых антенн,4 - the third switch ferrite antennas,
5 - первый коммутатор конденсаторов,5 - the first switch capacitors
6 - три конденсатора,6 - three capacitors,
7 - первый усилитель,7 - the first amplifier
8 - смеситель сигналов,8 - signal mixer,
9 - переключаемый генератор,9 - switchable generator,
10 - фильтр нижних частот,10 - low pass filter,
11 - выпрямитель электромагнитных сигналов,11 - rectifier of electromagnetic signals,
12, 13, 14 - три датчика геоакустических сигналов,12, 13, 14 - three sensors of geoacoustic signals,
15 - второй коммутатор геоакустических сигналов,15 - the second switch of geoacoustic signals,
16 - второй усилитель,16 is a second amplifier,
17 - заграждающий фильтр,17 - blocking filter,
18 - блок-гамма каротажа,18 - block gamma logging,
19 - блок полосовых фильтров,19 is a block of band-pass filters,
20 - блок выпрямителей,20 - block rectifiers,
21 - четвертый коммутатор,21 - the fourth switch
22 - аналого-цифровой преобразователь,22 - analog-to-digital Converter,
23 - блок передачи,23 - transmission unit,
24 - блок питания,24 - power supply,
25 - блок управления,25 - control unit
26 - каротажный кабель.26 - wireline cable.
Устройство работает следующим образом: связь скважинного прибора с наземным пультом осуществляется при помощи одножильного каротажного кабеля, по которому также подается напряжение питания скважинного прибора. Скважинный прибор устройства работает с временным разделением каналов за 19 тактов. Управляет работой устройства блок управления 25. Синхронизация принимаемой наземным пультом информации осуществляется в момент паузы ее передачи со скважинного прибора. В первый, второй, третий такты коммутатор 4 подключает ферритовую антенну 1 к входу первого коммутатора конденсаторов 5, при этом в каждый из этих тактов параллельно катушке ферритовой антенны подключаются коммутатором 5 различные конденсаторы 6, образуя входной колебательный контур с частотами измеряемого сигнала (например, 40 кГц, 80 кГц, 120 кГц). Синхронно с этим изменяется частота генератора 9, которая в каждый такт соответствует частоте колебательного контура. После усиления блоком 7 сигнал поступает на один из входов смесителя 8, на второй вход которого поступает сигнал с генератора 9. На выходе смесителя 8 в каждый такт образуется сигнал в полосе частотThe device operates as follows: the downhole tool is connected to the ground control panel using a single-core logging cable, which also supplies the supply voltage to the downhole tool. The downhole tool of the device works with a time division of channels for 19 cycles. The
(fвx±fнч)-fч,(fвx ± fнч) -fч,
где fвx - частота принимаемого сигнала;where fвx is the frequency of the received signal;
fнч - верхняя частота пропускания фильтра нижних частот 10;fnch - high pass frequency of the
fч - частота генератора 9 и входного контура, образованного ферритовой антенной 1 и одним из конденсаторов 6.fch is the frequency of the
Выходной сигнал смесителя 8 через фильтр нижних частот 10 и выпрямитель 11 поступает на вход коммутатора 21, АЦП 22, и полученный цифровой сигнал через блок передачи 23 поступает на каротажный кабель 26. В четвертый, пятый, шестой такты коммутатор 4 подключает ферритовую антенну 2 к входу коммутатора 5 и, соответственно, к конденсаторам 6. В седьмой, восьмой, девятый такты аналогичным образом коммутатор 4 подключает ферритовую антенну 3. В такты с четвертого по девятый устройство работает таким же образом, как в первый, второй, третий такты, при подключении антенн 2, 3. Индуктивность антенн 1, 2, 3 подбирается одинаковой с достаточно высокой точностью. В десятый, одиннадцатый, двенадцатый такты коммутатор 15 подключает датчик геоакустических сигналов 12 к усилителю 16 и, далее, к заграждающему фильтру 17. Выходной сигнал блока 17 подается на блок полосовых фильтров, который разделяет этот сигнал на три полосы и подает эти частоты на входы блока выпрямителей, выходы которого через коммутатор 21 подаются на вход аналого-цифрового преобразователя 22, блок передачи 23 и каротажный кабель 26. В тринадцатый, четырнадцатый, пятнадцатый такт коммутатор 15 подключает датчик 13, а в шестнадцатый, семнадцатый, восемнадцатый такты - датчик 14 к входу усилителя 16. Устройство работает аналогично работе в десятый, одиннадцатый, двенадцатый такты. В девятнадцатый такт выходной сигнал блока гамма-каротажа постоянного тока через коммутатор 21 поступает на вход АЦП 22. Из-за большой инерционности блока 18 он не выключается при измерении геоакустических сигналов. Блок гамма-каротажа содержит блокинг-генератор, работающий на частотах 5-10 кГц, который создает вибрацию корпуса скважинного прибора, создавая помехи при измерении геоакустических сигналов. Помехи эти могут быть значительными, и блок полосовых фильтров 19 зачастую не может их подавить или требует существенного усложнения. Для ликвидации этих помех между выходом блока 16 и входом блока 19 установлен заграждающий фильтр 17, настроенный на частоту блокинг-генератора.The output signal of the mixer 8 through the low-
Конструктивно ферритовые антенны и датчики геоакустических сигналов представляют собой две взаимно ортогональные системы. Оси чувствительности обеих систем расположены параллельно, что позволяет при интерпретации повысить информативность определения динамического состояния горных пород в скважине в интервалах с различной направленностью трещин и других нарушенностей.Structurally, ferrite antennas and sensors of geoacoustic signals are two mutually orthogonal systems. The sensitivity axes of both systems are located in parallel, which makes it possible to increase the information content of determining the dynamic state of rocks in a well during the interpretation at intervals with different directions of cracks and other disturbances.
Источники информацииInformation sources
1. Фадеев В.А. Аппаратура для регистрации естественного сейсмоакустического и электромагнитного излучения горных пород в скважинах. Сб. научн. тр. Геофизические методы исследования месторождений полезных ископаемых. - Караганда, 1991, с. 45-48.1. Fadeev V.A. Equipment for recording natural seismic-acoustic and electromagnetic radiation of rocks in wells. Sat scientific tr Geophysical methods for the study of mineral deposits. - Karaganda, 1991, p. 45-48.
2. Астраханцев Ю.Г., Троянов А.К. Устройство для проведения геоакустического каротажа. Патент РФ №2445653, GO1V 1/40.2. Astrakhantsev Yu.G., Troyanov A.K. A device for conducting geoacoustic logging. RF patent No. 2445653, GO1V 1/40.
3. Астраханцев Ю.Г., Белоглазова Н.А., Троянов А.К. Устройство для проведения исследований динамического состояния горных пород в скважинах. Патент РФ №2533334, GO1V 1/40, GO1V 11/00, GO1V 3/18.3. Astrakhantsev Yu.G., Beloglazova N.A., Troyanov A.K. A device for conducting studies of the dynamic state of rocks in wells. RF patent No. 2533334, GO1V 1/40,
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017127433A RU2658592C1 (en) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | Device for studies of dynamic state of rocks in a well |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017127433A RU2658592C1 (en) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | Device for studies of dynamic state of rocks in a well |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2658592C1 true RU2658592C1 (en) | 2018-06-21 |
Family
ID=62712678
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017127433A RU2658592C1 (en) | 2017-07-31 | 2017-07-31 | Device for studies of dynamic state of rocks in a well |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2658592C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2723478C1 (en) * | 2019-07-16 | 2020-06-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича Уральского отделения Российской академии наук | Device for measurement of natural electromagnetic signals in well |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003054587A1 (en) * | 2001-12-13 | 2003-07-03 | Baker Hughes Incorporated | Method of using electrical and acoustic anisotropy measurements for fracture identification |
RU2210094C1 (en) * | 2002-11-18 | 2003-08-10 | Закрытое акционерное общество "Моделирование и мониторинг геологических объектов им.В.А.Двуреченского" | Method of geophysical prospecting to establish filtration capacitive properties of oil-and-gas bearing deposits in interwell space |
RU2445653C2 (en) * | 2010-05-13 | 2012-03-20 | Учреждение Российской академии наук Институт геофизики Уральского отделения РАН | Geo-acoustic logging device |
RU2533334C1 (en) * | 2013-05-16 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича Уральского отделения Российской академии наук | Device for studies of dynamic state of rocks in well |
US20160018561A1 (en) * | 2013-03-28 | 2016-01-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods and systems for an integrated acoustic and induction logging tool |
RU2594112C2 (en) * | 2014-09-11 | 2016-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Сервисная Компания "Геовизор" | System for exploration of oil and gas in complex-structure areas with developed salt-dome tectonics with mapping of roof of salt and subsalt deposits and computer-process system therefor |
-
2017
- 2017-07-31 RU RU2017127433A patent/RU2658592C1/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2003054587A1 (en) * | 2001-12-13 | 2003-07-03 | Baker Hughes Incorporated | Method of using electrical and acoustic anisotropy measurements for fracture identification |
RU2210094C1 (en) * | 2002-11-18 | 2003-08-10 | Закрытое акционерное общество "Моделирование и мониторинг геологических объектов им.В.А.Двуреченского" | Method of geophysical prospecting to establish filtration capacitive properties of oil-and-gas bearing deposits in interwell space |
RU2445653C2 (en) * | 2010-05-13 | 2012-03-20 | Учреждение Российской академии наук Институт геофизики Уральского отделения РАН | Geo-acoustic logging device |
US20160018561A1 (en) * | 2013-03-28 | 2016-01-21 | Halliburton Energy Services, Inc. | Methods and systems for an integrated acoustic and induction logging tool |
RU2533334C1 (en) * | 2013-05-16 | 2014-11-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича Уральского отделения Российской академии наук | Device for studies of dynamic state of rocks in well |
RU2594112C2 (en) * | 2014-09-11 | 2016-08-10 | Общество с ограниченной ответственностью "Сервисная Компания "Геовизор" | System for exploration of oil and gas in complex-structure areas with developed salt-dome tectonics with mapping of roof of salt and subsalt deposits and computer-process system therefor |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2723478C1 (en) * | 2019-07-16 | 2020-06-11 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт геофизики им. Ю.П. Булашевича Уральского отделения Российской академии наук | Device for measurement of natural electromagnetic signals in well |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN102096113B (en) | Time-domain ground-air electromagnetic detection system and calibration method | |
US9097101B2 (en) | System and method for measurement incorporating a crystal resonator | |
JPH0271145A (en) | Improvement in cable flaw detection system | |
CN103809206A (en) | Underground water detection device and detection method based on combination of nuclear magnetic resonance and transient electromagnetic method | |
MX2015000509A (en) | Electronics for a thin bed array induction logging system. | |
IE34889B1 (en) | Methods and apparatus for investigating earth formations | |
RU2658592C1 (en) | Device for studies of dynamic state of rocks in a well | |
US2772391A (en) | Recording magnetometric apparatus of the nuclear-resonance type | |
AU652374B2 (en) | Sub-audio magnetics instrument | |
RU2445653C2 (en) | Geo-acoustic logging device | |
Cattach et al. | Sub-Audio Magnetics (SAM)—A High Resolution Technique for Simultaneously Mapping Electrical and Magnetic Properties1 | |
RU2533334C1 (en) | Device for studies of dynamic state of rocks in well | |
RU2009100934A (en) | METHOD OF GEOPHYSICAL EXPLORATION AND DEVICE FOR REGISTRATION OF PARAMETERS OF NATURAL PULSE ELECTROMAGNETIC EARTH FIELD | |
US2894199A (en) | Magnetic resonance apparatus | |
CN203655274U (en) | While-drilling boundary detection device using high-frequency magnetometer | |
RU2069863C1 (en) | Analyzer of gas, liquid and loose media | |
RU2723478C1 (en) | Device for measurement of natural electromagnetic signals in well | |
RU2444767C1 (en) | Method to determine routes for installation of underwater pipelines and device for its realisation | |
RU2319010C1 (en) | Method to outline increased stress zone in rock massif and device for electromagnetic rock radiation signal measurement in well | |
RU2668654C1 (en) | Device for measuring geoacoustic signals in well | |
SU361277A1 (en) | DEVICE ACOUSTIC CAROTATION | |
RU1770774C (en) | Method and device for geoelectrosurvey | |
RU189721U1 (en) | MEASURING DEVICE FOR GEOELECTRIC EXPLORATION | |
SU1073732A1 (en) | Device for electromagnetic well-logging | |
Yu et al. | Novel detection system for NMR logging tool |